성체줄기세포를 이용한 세포치료제의 가능성을 제시할 수 있는 성체줄기세포의 성장과 분화 조절기전이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.
교육과학기술부는 서울대 강경선 교수(수의대)가 주도하고 서광원 박사, 박상범·서민수·유경록 박사과정생이 참여한 연구팀이 성체줄기세포 분화와 성장에 'SOX2' 유전자가 관여한다는 사실을 규명했다고 10일 밝혔다.
'SOX2 유전자'는 앞서 최근 연구를 통해 배아줄기세포나 유도만능줄기세포(역분화줄기세포)가 어떤 세포로도 분화할 수 있는 능력, 이른바 '전분화능(pluripotency)'을 유지하는데 결정적 역할을 하는 것으로 밝혀진 바 있다.
그러나 정확한 원리나 성체줄기세포에서의 역할 등에 대해서는 지금까지 알려진 바가 없었다.
강 교수팀은 이번 연구에서 SOX2 유전자가 분화 조절에 중요한 역할을 하는 '윈트'(사람의 암에서 암 억제 유전자를 제외한 가장 중요한 암 유전자) 시그널링에서 길항제로 작용하고 있는 DKK1 유전자를 조절함으로써, SOX2 유전자가 상위단계에서 분화를 관장하고 있다는 사실을 규명했다.
또한 줄기세포와 암세포에서 중요한 역할을 하고 있는 c-MYC 유전자와 SOX2 유전자와의 관계를 확인, 줄기세포의 성장과 관련한 SOX2유전자의 조절 메커니즘에 대한 이해 및 SOX2 유전자가 성체줄기세포의 기능에 필수적인 요소임을 증명해 그 생물학적 중요성을 밝혀냈다.
최근 들어 SOX2 유전자가 배아 단계 뿐 아니라 성체에서도 중요할 것이라는 가능성이 제시돼 왔으며, 우리나라를 비롯한 선진국에서도 성체줄기세포와 관련된 세포치료에 대한 관심이 고조되고 있는 상황이다.
이 같은 강 교수팀의 논문은 성체줄기세포에서 SOX2 유전자의 역할을 배아줄기세포와는 다른 방향으로 새롭게 규명했다는 것 뿐만 아니라 이를 바탕으로 성체줄기세포를 이용한 세포치료제의 가능성을 증가시켰다는데 그 의의가 있다는 주장이다.
이번 실험결과를 바탕으로, 향후 성체줄기세포의 성장을 촉진할 수 있는 방법 뿐만 아니라 성체줄기세포의 분화 유도에 대한 다양한 실마리를 찾을 수 있을 것으로 전망되며, SOX2 조절을 표적으로 해 성체줄기세포의 증식과 분화 방법을 개발, 세포치료에 다양하게 이용할 수 있을 것으로 전망된다.
강 교수는 "이번 연구는 인간이나 동물의 배아줄기세포에서 이미 중요하다고 알려져 있는 유전자 중의 하나인 SOX2가 성체줄기세포에서는 다른 방식을 통해 세포의 기능을 조절하고, 이를 통해 각 조직 재생에 중요한 역할을 하게 될 것"이라며, "같은 유전자라 할지라도 배아줄기세포와 성체줄기세포에서는 다른 방향으로 이해돼야 한다"고 밝혔다.
그는 이어 "최근 줄기세포분야에서 주목받고 있는 세포치료제와 관련, 성체줄기세포의 성장과 분화조절은 줄기세포치료제의 활용 범위를 증가시킬 수 있는 중요한 연구"라고 설명했다.
한편 이 논문은 세계적 과학 권위지 '네이처'가 발간하는 기초의학분야 학술지 '세포 사멸과 분화(Cell Death and Differentiation)' 이 달 1일자 온라인판에 실렸다.
